تأثیر کربوهیدرات های غیرالیافی (ساکارز یا نشاسته) بر گوارش پذیری شکمبه ای و جمعیت باکتری های سلولتیک در شرایط درون و برون تنی

به منظور بررسی تأثیر انواع مختلف کربوهیدرات های غیرالیافی بر پتانسیل تجزیه پذیری، سوخت و ساز نیتروژن در شکمبه، مولفه های خون و تغییرات جمعیت باکتری های سلولتیک گوساله های نر هلشتین 5 آزمایش در شرایط برون تنی و درون تنی انجام شد. آزمایش اول: تأثیر ساکارز، نشاسته و ساکارز + نشاسته بر پتانسیل تخمیرپذیری علف خشک یونجه، تفاله چغندر قند و سلولز خالص با استفاده از تکنیک تولید گاز مورد بررسی قرار گرفت. مواد غذایی مذکور به صورت مکمل نشده (300 میلی گرم) و مکمل شده با ساکارز، نشاسته و مخلوط مساوی آنها (21 میلی گرم) کشت داده شدند. حجم گاز تولید شده در زمان های 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت ثبت شد. داده ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی آنالیز آماری شدند. نتایج این آزمایش نشان داد که افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی مقدار گاز تولید شده را به طور معنی داری افزایش داد (05/0 >p). در مجموع کمترین گاز تولید شده مربوط به یونجه و بیشترین آن مربوط به سلولز خالص بود. افزودن ساکارز باعث افزایش معنی دار نرخ تولید گاز در علف خشک یونجه شد (05/0 p<). نشاسته باعث کاهش معنی دار نرخ تولید گاز در تفاله چغندر قند شد (05/0 p<). همچنین افزودن ساکارز + نشاسته به سلولز خالص باعث افزایش نرخ تولید گاز شد (05/0 p<). زمانیکه علوفه پایه علف خشک یونجه یا تفاله چغندر قند بود، افزودن ساکارز، نشاسته یا ساکارز + نشاسته به طور معنی داری تولید گاز از بخش قابل تخمیر را افزایش داد (05/0 p<)، و در این ارتباط تأثیر ساکارز قابل توجه تر از نشاسته بود. آزمایش دوم: اثرات مکمل کردن نشاسته یا ساکارز بر کنتیک هضم مرتبه اول ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده خنثی علف خشک یونجه، سبوس گندم و تفاله چغندرقند در شرایط آزمایشگاهی کشت ثابت مورد ارزیابی قرار گرفت. یک گرم از مواد غذایی ذکر شده، به صورت مکمل نشده و مکمل شده (70 میلی گرم به ازای گرم ماده خشک) با ساکارز یا نشاسته یا مخلوط مساوی آنها در زمان های 4، 8، 16، 24، 48 و 96 ساعت کشت داده شد. این آزمایش در قالب طرح کرت های دو بار خرد شده انجام شد. از مدل غیرخطی مرتبه اول برای تخمین پارامترهای کنتیکی هضم ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده خنثی استفاده گردید. در این آزمایش افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی، هضم ماده خشک را در علف خشک یونجه به طور معنی داری کاهش داد (01/0 >p). مقدار هضم الیاف نامحلول در شوینده خنثی تفاله چغندر قند و سبوس گندم، با افزودن نشاسته به طور معنی داری کاهش یافت (01/0 >p). افزودن ساکارز + نشاسته بر هضم الیاف نامحلول در شوینده خنثی هر سه ماده خوراکی مورد استفاده در این آزمایش تأثیر معنی داری داشت (05/0 >p). افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی به تفاله چغندر قند و سبوس گندم (به جز زمانیکه ساکارز به سبوس گندم اضافه شد)، باعث کاهش ثابت نرخ هضم ماده خشک شد. ثابت نرخ هضم الیاف نامحلول در شوینده خنثی در علف خشک یونجه و سبوس گندم در پاسخ به افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی در مقایسه با نمونه های مکمل نشده به طور معنی داری افزایش یافت (05/0 >p). ساکارز باعث افزایش ثابت نرخ هضم الیاف نامحلول در شوینده خنثی در علف خشک یونجه شد. نشاسته ثابت نرخ هضم الیاف نامحلول در شوینده خنثی در علف خشک یونجه و سبوس گندم را افزایش داد. بخش فاقد پتانسیل هضم ماده خشک در علف خشک یونجه و سبوس گندم، با افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی به محیط کشت به طور معنی داری افزایش پیدا کرد (05/0 >p). به طور کلی بخش فاقد پتانسیل هضم الیاف نامحلول در شوینده خنثی در علف خشک یونجه و سبوس گندم، برای تیمارهایی که حاوی کربوهیدرات های غیرالیافی بودند، بیشتر بود. غلظت نیتروژن آمونیاکی محیط کشت در علف خشک یونجه با افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی کاهش یافت (01/0 >p). آزمایش سوم: تأثیر انواع مختلف کربوهیدرات های غیرالیافی (ساکارز یا نشاسته) بر مقدار و کنتیک هضم سلولز خالص، غلظت نیتروژن آمونیاکی و ph تخمیر در شرایط آزمایشگاهی کشت ثابت مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل سلولز مکمل نشده و سلولز به علاوه ساکارز، نشاسته یا مخلوط مساوی ساکارز + نشاسته (467 میلی گرم به ازای گرم سلولز خالص) بودند. تیمارها در زمان های 24، 48 و 96 ساعت کشت داده شدند. از مدل غیرخطی مرتبه اول برای تخمین پارامترهای کنتیکی هضم سلولز استفاده شد. نتایج این آزمایش نشان داد که افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی باعث کاهش معنی دار مقدار هضم سلولز در مقایسه با سلولز مکمل نشده شد (01/0 p<)، و این اثر با شدت بیشتری در مورد نشاسته مشاهده شد. افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی به محیط کشت، باعث کاهش معنی دار نرخ هضم سلولز شد (05/0 p<). زمانیکه کربوهیدرات های غیرالیافی به محیط کشت افزوده شدند، نرخ هضم سلولز به طور معنی داری کاهش یافت (05/0 p<). بخش فاقد پتانسیل هضم سلولز درتیمارهایی که حاوی ساکارز یا ساکارز + نشاسته بودند، بیشتر بود (05/0 p<). ph محیط کشت در مورد سلولز مکمل نشده در مقایسه با تیمارهای مکمل شده با کربوهیدرات های غیرالیافی بالاتر بود (01/0 p<). آزمایش چهارم: تأثیر جیره های حاوی انواع مختلف کربوهیدرات های غیرالیافی بر سوخت و ساز نیتروژن، متابولیت های خونی و برخی آنزیم های کبدی در گوساله های نر هلشتین مورد ارزیابی قرار گرفت. این آزمایش در قالب طرح مربع لاتین 4×4 انجام شد. جیره پایه ای که مورد استفاده قرار گرفت، شامل علف خشک یونجه، دانه جو، کنجاله سویا و تفاله چغندر قند (به ترتیب400، 290، 190 و 50 گرم در کیلوگرم) بود. نشاسته یا ساکارز یا مخلوط 1:1 آنها به مقدار 70 گرم در کیلوگرم ماده خشک به جیره پایه افزوده شد. نتایج این آزمایش نشان داد که جیره های حاوی ساکارز، نشاسته یا ساکارز + نشاسته، غلظت نیتروژن آمونیاکی مایع شکمبه را در مقایسه با جیره شاهد، کاهش دادند (06/0 p=)، اما بر ph شکمبه تأثیری نداشتند. غلظت نیتروژن پپتیدی مایع شکمبه با افزودن کربوهیدات های غیرالیافی به جیره پایه کاهش یافت (09/0 p=). افزودن کربوهیدرات های غیرالیافی غلظت نیتروژن غیرآمینی پلاسمای خون را در مقایسه با جیره شاهد، به طور معنی داری کاهش داد (04/0 p=). تیمارهای آزمایشی تأثیر معنی داری بر غلظت کلسترول، انسولین، تری گلیسیرید، آلبومین، پروتئین کل پلاسما و آنزیم های کبدی خون در قبل و 4 ساعت بعد از خوراک صبحگاهی نداشتند. آزمایش پنجم: تأثیر انواع مختلف کربوهیدرات های غیرالیافی (ساکارز یا نشاسته) بر جمعیت سه گونه اصلی سلولتیک موجود در شکمبه (فیبروباکتر سوکسینوژنز، رومینوکوکوس فلاوفسینز و رومینوکوکوس آلبوس) با استفاده از روش real-time pcr در شرایط درون تنی و برون تنی مورد بررسی قرار گرفت. در بخش درون تنی چهار گوساله نر هلشتاین در قالب طرح مربع لاتین 4×4 مورد استفاده قرار گرفتند. تیمارهای مورد آزمایش همانند آزمایش چهارم بود. در بخش برون تنی سلولز خالص به عنوان سوبسترا مورد استفاده قرار گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل سلولز مکمل نشده و سلولز به علاوه ساکارز یا نشاسته یا ساکارز + نشاسته بودند. در شرایط درون تنی، افزودن ساکارز یا نشاسته تأثیر معنی داری بر جمعیت کل باکتری های آزاد در شکمبه نداشتند، اما افزودن ساکارز + نشاسته باعث افزایش معنی دار جمعیت کل باکتری های شکمبه شد (05/0 p<). تحت شرایط آزمایشگاهی کشت ثابت نیز افزودن کربوهیدارت های غیرالیافی به سلولز، مقدار کل باکتری ها را در محیط کشت پس از گذشت 48 ساعت از انکوباسیون افزایش داد (09/0 p=). انواع مختلف کربوهیدرات های غیرالیافی تأثیر معنی داری بر جمعیت فیبروباکترسوکسینوژنز و رومینوکوکوس آلبوس نسبت به جمعیت کل باکتری ها (??ct) در مایع شکمبه در قبل از مصرف خوراک و 4 ساعت پس از مصرف خوراک نداشت. منبع کربوهیدرات های غیرالیافی افزوده شده به جیره پایه تأثیر معنی داری بر جمعیت باکتری رومینوکوکوس فلاوفسینز نسبت به جمعیت کل باکتری ها قبل و 4 ساعت بعد از خوراک صبحگاهی نداشت، اما با افزودن ساکارز و نشاسته به سلولز در شرایط آزمایشگاهی جمعیت این باکتری نسبت به جمعیت کل باکتری ها به طور معنی داری کاهش یافت (01/0 p<).